衡水中学2021届高考物理一轮复习讲义：第31讲气体
2021高考化学一轮复习—第31讲物质的制备
题组二：气体的净化和尾气处理 3．(2020·威海一中联考)下列有关实验室制备气体的说法 中正确的是( A ) A．制氧气时，用Na2O2或H2O2作反应物，可选择相同的 气体发生装置 B．除去CO2中的HCl气体可以用饱和Na2CO3溶液 C．制氯气时，用饱和NaHCO3溶液和浓硫酸净化气体 D．铜和浓硝酸反应后的气体，可以用水或NaOH溶液吸 收
置→收集装置(性质验证装置)→尾气吸收装置
反应装 置类型
固、固 加热型
反应装置图 适用气体
操作注意事项
①试管要干燥；
②试管口略低于试管底
部；
O2、NH3 等
③加热时先 9 10 固定加热
预热
；
再
④用KMnO4制取O2时，需 在管口处塞一小团棉花
固、液加 热型或 液、液 加热型
①加热烧瓶时要垫石棉 网； Cl2等 ②反应物均为液体时，烧 瓶内要加 11 沸石(或碎瓷片)
题组一：气体的制备 1．(2020·海口市一中模拟)用题给所示装置制备气体，不 能达到目的的是( A )
[解析] 二氧化锰固体与浓盐酸需要在加热条件下反应制 Cl2，A 项不能达到目的。过氧化氢在二氧化锰的催化作用下常 温时即可分解制取 O2，B 项能达到目的。浓硝酸与铜在常温下 发生氧化还原反应可制得 NO2，Na2SO3 与 70%浓硫酸发生复 分解反应可制得 SO2，C、D 项能达到目的。
题组一：无机物的制备 1．(2019·广东深圳调研)用CuCl2·2H2O晶体制取无水 CuCl2的实验装置如图所示，下列说法错误的是( D )
A．通入 HCl 可以抑制 CuCl2 的水解 B．先滴入浓硫酸，再点燃 c 处酒精灯 C．硬质玻璃管内部右侧会出现白雾 D．装置 d 中上层为苯，下层为 NaOH 溶液
高三物理第一轮复习气体专项讲诉
气体一、判断压强变化1．如图，一定质量的理想气体从状态a 沿直线变化到状态b ，在此过程中，其压强（ ）(A)逐渐增大 (B)逐渐减小 (C)始终不变 (D)先增大后减小2．如图，玻璃管内封闭了一段气体，气柱长度为l ，管内外水银面高度差为h 。
若温度保持不变，把玻璃管稍向上提起一段距离，则（） （A ）h 、l 均变大（B ）h 、l 均变小 （C ）h 变大l 变小 （D ）h 变小l 变大 3．民间常用“拔火罐”来治疗某些疾病，方法是将点燃的纸片放入一个小罐内，当纸片燃烧完时，迅速将火罐开口端紧压在皮肤上，火罐就会紧紧地被“吸”在皮肤上。
其原因是，当火罐内的气体（ ）。
A ．温度不变时，体积减小，压强增大B ．体积不变时，温度降低，压强减小C ．压强不变时，温度降低，体积减小D ．质量不变时，压强增大，体积减小4．如图所示是a 、b 两部分气体的等压图象，由图示条件可知，当t ＝0℃时的气体a 的体积与气体b 的体积之比V a :V b 是 ；若a a a p V T 恰好等于b b b p V T ，则当t a =t b 时， p a p b （选填“大于”、“等于”或“小于”）。
5．两端封闭的玻璃管，如图甲，玻璃管竖直放置时，管内气体的压强为p 甲，并将一段h 厘米长的汞柱压在玻璃管顶部（对顶部有压力）。
在温度不变的情况下，如图乙放置时，玻璃管内气体的压强为p 乙，如图丙放置时，玻璃管内气体的压强为p 丙，则下列说法正确的是（ ）A 、p 乙＝h ，p 丙＜hB 、p 乙＜h ，p 丙＞hC 、p 乙＞h ，p 丙＞hD 、p 乙＝h ，p 丙＝h6．如图所示，一根粗细均匀的玻璃管，中间有一段水银柱将，两端封有空气，水平放置时，空气柱体积之比为V A :V B ＝2:3，温度为27℃，将A 端气体加热使温度升高t ∆，B 端气体冷却使温度降低t ∆，结果使得两端气体体积相等。
则B 端气体压强________（选填：“不变”、“变小”或“变大”），t ∆为________℃。
高考物理新课标一轮复习课件气体
系统经过某一过程从状态1变到状态2后，如果能使系统和环境都完全复原（即系统回到 原来的状态1，同时消除了原来过程对环境所产生的一切影响，环境也复原），则这样的 过程称为可逆过程。
不可逆过程
不能用可逆的手段使系统恢复到初始状态的过程称为不可逆过程。
可逆过程与不可逆过程的比较
可逆过程是实际过程中理想化的抽象，严格来讲现实中并不存在（但它在理论上、计算上 有着重要意义）；大量事实表明，与热现象有关的实际宏观过程都是不可逆过程。
实验操作与数据处理能力 培养
强调实验操作在高考物理中的重要性，指导 考生加强实验操作能力训练，提高数据处理 和分析能力。
模拟试题训练及讲解
模拟试题选编与训练
选编符合高考物理新课标要求的气体部分模拟试题，供考生进行 实战演练。
试题讲解与答案解析
对选编的模拟试题进行详细讲解，提供标准答案和解析，帮助考 生理解和掌握解题思路和方法。
理想气体状态方程
1 2 3
理想气体状态方程的表达式
pV = nRT，其中p表示压强，V表示体积，n表 示物质的量，R表示普适气体常量，T表示热力学 温度。
理想气体状态方程的理解
理想气体状态方程反映了气体的压强、体积和温 度之间的定量关系，是描述理想气体状态变化的 基本方程。
理想气体状态方程的应用
利用理想气体状态方程可以计算气体的压强、体 积和温度等物理量，解决与气体状态变化相关的 问题。
熵增加原理在气体过程中的应用
熵增加原理
01
在孤立系统中，一个自发的过程总是向着熵增加的方向进行。
熵增加原理在气体过程中的应用
02
气体的自由膨胀、气体的绝热自由膨胀、气体的等温膨胀等过
程中，系统的熵都是增加的。
2021版高考物理一轮复习第13章选修3_3第3节气体、固体液体课件
【理解巩固 2】 (多 选)氧气分子在不同温度 下的速率分布规律如图 所示，横坐标表示速率， 纵坐标表示某一速率内 的分子数占总分子数的 百分比，由图可知( )
A．随着温度的升高，氧气分子中速率大的分子 所占的比例增大
B．随着温度的升高，每一个氧气分子的速率都 增大
C．①状态的氧分子平均动能比②状态的氧分子 平均动能小
[解析] (1)初状态：p1＝p0－ph＝50 cmHg 设玻璃管的横截面积为 S，当管内外的水银面相 平时，气柱长度为 L2， V1＝6 cm×S V2＝L2S 当管内外的水银面相平时，p2＝75 cmHg 由玻意耳定律有：p1V1＝p2V2 解得：L2＝4 cm (2)应使玻璃管竖直向下移动，设水银槽中水银面
B ．气体的压强是由于气体分子频繁撞击器壁而 产生的
C．气体压强大小取决于单位体积内的分子数和 分子的平均动能
D．某一密闭容器中各器壁受到的气体压强是相 同的
[解析] 气体的压强是由大量气体分子对器壁不 断碰撞而产生的，而不是由地球引力产生的，故 A 错 误、B 正确．从微观看，气体压强大小取决于单位体 积内的分子数和分子的平均动能，故 C 正确．某一密 闭容器中各器壁受到的气体压强是相同的，故 D 正确．
撞外没有分子之间的相互作用力，无分子势能，内能 只 与 ___温__度_______ 有 关 ； ③ 分 子 间 的 碰 撞 为 ___弹__性__碰__撞_____；④严格遵守气体实验三定律．
实际气体在温度不太低、压强不太大时，可近似
看做理想气体．中学阶段的气体问题．如没有特别说
明，均当理想气体处理．
D．同一温度下，氧气分子呈现“中间多，两头 少”的分布规律
[解析] 随着温度的升高，氧气分子中速率大的分 子所占的比例增大，从而使分子平均动能增大，故 A 正确．温度升高使得氧气分子的平均速率增大，不一 定每一个氧气分子的速率都增大，故 B 错误．由图可 知，②中速率大的分子占据的比例较大，则说明②对 应的平均动能较大，故 C 正确．同一温度下，中等速 率大的氧气分子数所占的比例大，即氧气分子呈现 “中间多，两头少”的分布规律，故 D 正确．故选 ACD.
高三物理气体知识点总结
高三物理气体知识点总结物理学中的气体是研究物质的一种状态，具有一定的可压缩性和可扩散性。
在高三物理学习中，气体是一个重要且常见的研究对象。
下面将对高三物理中涉及的气体知识点进行总结。
一、理想气体状态方程理想气体状态方程是描述气体状态的重要公式。
该方程可以用来计算理想气体在不同条件下的状态，其表达式为 PV = nRT。
其中，P表示气体的压强，V代表气体的体积，n是物质的物质的摩尔数，R是气体常数，T代表气体的绝对温度。
二、理想气体的性质1. 压强与体积的关系：理想气体的等温变化过程中，压强与体积成反比关系。
这一原理可以由理想气体状态方程推导得出。
2. 温度与分子平均动能的关系：根据气体动理论，理想气体的温度与分子的平均动能成正比，温度越高，分子的平均动能越大。
3. 等压过程的热容：理想气体在等压过程中，吸热量与温度变化成正比。
这可以用来计算理想气体在等压条件下的热容。
4. 等容过程的热容：理想气体在等容过程中，热容与分子自由度相关。
对于单原子分子气体，其热容为常数；对于双原子分子气体，其热容和温度有关。
三、理想气体的内能变化理想气体的内能变化包括两个方面：外部对气体做功和气体吸收或放出的热量。
在等温过程中，理想气体的内能变化仅与吸收或放出的热量有关；在绝热过程中，理想气体的内能变化仅与对外界做功有关。
四、气体的等温变化气体在等温变化过程中，温度保持不变。
根据理想气体状态方程，可以推导出等温过程中压强与体积呈反比的关系。
在等温膨胀和等温压缩过程中，气体吸收或放出的热量与做的功相等。
五、气体的绝热变化气体在绝热变化过程中，没有与外界的热交换。
根据绝热过程的条件，可以推导出绝热过程中的压强和体积的关系。
在绝热膨胀和绝热压缩过程中，气体的内能变化仅由对外界做的功决定。
六、气体混合与溶解1. 理想气体的混合：不同气体可以相容混合，混合后的气体压强为各组分压强之和。
2. 气体的溶解：气体可以溶解在液体中，溶解度受气压的影响。
2024届高考物理一轮复习导学案：气体实验定律的微观解释+热力学第一定律
一、气体的宏观量与微观量的关系1.温度与分子的平均动能：温度是分子的平均动能的标志。
温度越高，分子的平均动能越 （大、小）。
2.体积与单位时间内对器壁单位面积碰撞的次数：一定量的气体，体积越小，单位体积内的分子数越 （多、少），单位时间内、单位面积上碰撞器壁的分子数越 （多、少）。
3.压强的微观解释：（1）气体分子的平均动能越大，分子撞击器壁时对器壁产生的作用力越 （大、小），气体的压强就越 （大、小）（2）气体分子越密集，单位时间内对器壁单位面积碰撞的分子越 （多、少），气体的压强就越 （大、小）。
二、气体实验定律的微观解释1．对玻意耳定律（等温变化）的微观解释温度不变，分子的平均动能不变。
体积越小，分子的数密度越 （大、小），单位时间内、单位面积上碰撞器壁的分子数就越 （多、少），气体的压强就 （增大、减小）。
2．对查理定律（等容变化）的微观解释体积不变，则分子数密度不变。
温度升高，分子平均动能增大，分子撞击器壁的作用力变 （大、小），所以气体的压强 （增大、减小）。
3．对盖－吕萨克定律（等压变化）的微观解释温度升高，分子平均动能增大，撞击器壁的作用力变 （大、小），而要使压强不变，则需影响压强的另一个因素，即分子的数密度 （增大、减小），所以气体的体积 （增大、减小）。
23---24学年高三一轮复习 物理学案 热学5 总第（ ）期 学生姓名 班级 学号 课题：气体实验定律的微观解释 热力学第一定律 组编人： 校对人： 使用日期：【练习1】（多选）两个相同的密闭容器中分别装有等质量的同种理想气体，已知容器中气体的压强不相同，则下列判断中正确的是()A．压强小的容器中气体的温度比较高B．压强大的容器中气体单位体积内的分子数比较少C．压强小的容器中气体分子的平均动能比较小D．压强大的容器中气体分子对器壁单位面积的平均作用力比较大【练习2】（多选）对一定质量的理想气体，下列说法正确的是()A．体积不变，压强增大时，气体分子的平均动能一定增大B．温度不变，压强减小时，气体的密度一定减小C．压强不变，温度降低时，气体的密度一定减小D．温度升高，压强和体积都可能不变*【拓展训练】（多选）对于一定量的稀薄气体，下列说法正确的是()A．压强变大时，分子热运动必然变得剧烈B．保持压强不变时，分子热运动可能变得剧烈C．压强变大时，分子间的平均距离必然变小D．压强变小时，分子间的平均距离可能变小三、改变物体内能的两种方式做功和热传递．四、热力学第一定律1.内容：一个热力学系统内能的变化量ΔU等于外界对它所做的功W与外界向它传递的热量Q之和。
高考物理新力学知识点之理想气体知识点总复习含答案解析
高考物理新力学知识点之理想气体知识点总复习含答案解析一、选择题1．一定质量的理想气体经历了A→B→C的三个变化过程，其压强随热力学温度变化的p-T图象如图所示，A、B、C三个状态时气体的体积分别为V A、V B、V C，则通过图象可以判断它们的大小关系是（）A．V A＝V B＞V CB．V A＝V B＜V CC．V A＜V B＜V CD．V A＞V B＞V C2．如图所示，a、b、c三点表示一定质量理想气体的三个状态，则气体在a、b、c三个状态的热力学温度之比是（）A．1：1：1B．1：2：1C．3：4：3D．1：2：33．图中气缸内盛有定量的理想气体，气缸壁是导热的，缸外环境保持恒温，活塞与气缸壁的接触是光滑的，但不漏气。
现将活塞杆与外界连接使其缓慢的向右移动，这样气体将等温膨胀并通过杆对外做功。
若已知理想气体的内能只与温度有关，则下列说法正确的是（）A．气体是从单一热源吸热，全用来对外做功，因此此过程违反热力学第二定律B．气体是从单一热源吸热，但并未全用来对外做功，所以此过程不违反热力学第二定律C ．气体是从单一热源吸热，全用来对外做功，但此过程不违反热力学第二定律D ．ABC 三种说法都不对4．如图所示，1、2是一定质量的某气体在温度分别是1t ，2t 时状态变化的等温线，A 、B 为线上的两点，表示它们的状态参量分别为1p 、1V 和2p 、2V ，则由图像可知（ ）A ．12t t >B ．12t t =C ．12t t <D ．1122p V p V >5．如图是一定质量的气体由A 状态到B 状态变化过程的p -V 图线，从图线上可以判断，气体的变化过程中，其温度（ ）A ．一直降低B ．一直升高C ．先降低后升高D ．先升高后降低6．下列说法正确的是（ ） A ．一定质量的气体，当温度升高时，压强一定增大B ．一定质量的气体，当体积减小压强一定增大C ．一定质量的气体，当温度不变时,体积减小，压强一定增大D ．一定质量的气体，当体积不变时,温度升高，压强一定减小7．关于一定量的气体，下列说法正确的是( )．A ．气体的体积指的是该气体的分子所能到达的空间的体积，而不是该气体所有分子体积之和B ．只要条件满足，气体的温度就可以无限降低C ．在完全失重的情况下，气体对容器壁的压强为零D ．气体从外界吸收热量，其内能一定增加8．下列说法正确的是（ ）A ．液体分子的无规则运动称为布朗运动B ．物体从外界吸收热量，其内能一定增加C ．物体温度升高，其中每个分子热运动的动能均增大D．气体压强产生的原因是大量气体分子对器壁的持续频繁的撞击9．如图所示，长L＝34 cm的粗细均匀的长直玻璃管竖直放置，上端开口，用长h=15 cm 的水银将一定质量的气体封闭在管的下端，稳定后气体长度l=10 cm。
物理31知识点总结
物理31知识点总结第一章热力学基础1.1 热力学系统在热力学中，热力学系统是指一定空间范围内的物质或物体集合。
热力学系统可以是封闭系统、开放系统或孤立系统。
封闭系统：系统与外界交换热量、做功，但不交换物质。
开放系统：系统与外界交换能量、物质。
孤立系统：系统与外界既不交换能量也不交换物质。
1.2 热力学参数热力学参数包括温度、压强、体积和内能。
温度是物质分子之间热运动的强度的度量，通常用开尔文（K）表示。
压强是单位面积上的力的大小，它通常用帕（Pa）表示。
体积是物质占据的空间大小，它通常用立方米（m³）表示。
内能是系统全部分子所具有的总内永和能量，通常用焦耳（J）表示。
1.3 热力学过程热力学过程是指热力学系统经历的状态变化。
常见的热力学过程包括等温过程、绝热过程、等容过程和等压过程。
等温过程是指在温度不变的条件下进行的过程，绝热过程是指过程中没有热量传递的过程，等容过程是指过程中体积不变的过程，等压过程是指过程中压强不变的过程。
1.4 热力学定律热力学有三大定律，即热力学第一定律、热力学第二定律和热力学第三定律。
热力学第一定律是能量守恒定律，即能量既不能被创造也不能被销毁，只能从一种形式转化成另一种形式。
热力学第二定律规定了热量只能从高温物体传递到低温物体，而不能反过来。
热力学第三定律规定了绝对温度不可能达到绝对零度，即无法通过有限次的操作将任何物质冷却到绝对零度。
1.5 热力学功和热热力学功是系统对外界做的功，通常用焦耳（J）表示。
热是系统与外界交换的内能变化，也可以称为热量，通常用焦耳（J）表示。
热力学第一定律告诉我们，系统的内能增加等于系统所吸收的热量与对外界所做的功之和。
第二章热力学过程2.1 等温过程在等温过程中，系统的温度保持不变，但体积和压强会发生变化。
对于理想气体来说，等温过程的压强和体积呈反比关系。
2.2 绝热过程在绝热过程中，系统没有与外界交换热量，即热量传递为零。
衡水中学2021届高考物理一轮复习讲义：第31讲气体
第31讲气体、固体与液体考点一固体与液体的性质1．晶体和非晶体(1)结构特点：组成晶体的物质微粒有规则地、周期性地在空间排列。
(2)用晶体的微观结构特点解释晶体的特点(1)液晶分子既保持排列有序而显示各向异性，又可以自由移动位置，保持了液体的流动性。
(2)液晶分子的位置无序使它像液体，排列有序使它像晶体。
(3)液晶分子的排列从某个方向看比较整齐，而从另外一个方向看则是杂乱无章的。
(4)液晶的物理性质很容易在外界的影响下发生改变。
4．液体的表面张力现象 (1)形成原因表面层中分子间的距离比液体内部分子间的距离大，分子间的相互作用力表现为引力。
(2)作用液体的表面张力使液面具有收缩到表面积最小的趋势。
(3)方向表面张力跟液面相切，且跟这部分液面的分界线垂直。
(4)大小液体的温度越高，表面张力越小；液体中溶有杂质时，表面张力变小；液体的密度越大，表面张力越大。
5．饱和蒸汽、未饱和蒸汽和饱和蒸汽压 (1)饱和汽与未饱和汽①饱和汽：与液体处于动态平衡的蒸汽。
②未饱和汽：没有达到饱和状态的蒸汽。
(2)饱和汽压①定义：饱和汽所具有的压强。
②特点：饱和汽压随温度而变。
温度越高，饱和汽压越大，且饱和汽压与饱和汽的体积无关。
6．湿度(1)定义：空气的潮湿程度。
(2)描述湿度的物理量①绝对湿度：空气中所含水蒸气的压强。
②相对湿度：空气的绝对湿度与同一温度下水的饱和汽压相比。
③相对湿度公式：相对湿度＝水蒸气的实际压强同温度水的饱和汽压⎝⎛⎭⎫B ＝pp s ×100% [思维诊断](1)单晶体的所有物理性质都是各向异性的。
( )(2)晶体有天然规则的几何形状，是因为物质微粒是规则排列的。
( ) (3)液晶是液体和晶体的混合物。
( )(4)液体的表面张力其实质是液体表面分子间的引力。
( ) (5)蒸汽处于饱和状态时没有了液体分子与蒸汽分子间的交换。
( )(6)饱和汽压是指饱和汽的压强()(7)当人们感觉到潮湿时，空气的绝对湿度一定大()答案：(1)×(2)√(3)×(4)√(5)×(6)√(7)×[题组训练]1．[晶体和非晶体](2020·新课标全国Ⅰ·33)(多选)下列说法正确的是()A．将一块晶体敲碎后，得到的小颗粒是非晶体B．固体可以分为晶体和非晶体两类，有些晶体在不同方向上有不同的光学性质C．由同种元素构成的固体，可能会由于原子的排列方式不同而成为不同的晶体D．在合适的条件下，某些晶体可以转变为非晶体，某些非晶体也可以转变为晶体E．在熔化过程中，晶体要吸收热量，但温度保持不变，内能也保持不变解析：晶体有固定的熔点，并不会因为颗粒的大小而改变，即使敲碎为小颗粒，仍旧是晶体，选项A错误；固体分为晶体和非晶体两类，有些晶体在不同方向上光学性质不同，表现为晶体具有各向异性，选项B正确；同种元素构成的可能由于原子的排列方式不同而形成不同的晶体，如金刚石和石墨，选项C正确；晶体的分子排列结构如果遭到破坏就可能形成非晶体，反之亦然，选项D正确；熔化过程中，晶体要吸热，温度不变，但是内能增大，选项E错误。
2021届高考物理一轮复习-专题提升十二 气体图象的应用 (共26张PPT)
解：(1)状态 A 的热力学温度 TA＝t＋273.15 K＝(－73.15＋273.15) K＝200 K. (2)由理想气体状态方程有 pTAVA A＝pTCVC C 得 VA＝pCpVATCTC A＝0.4 m3.
(3)由盖·吕萨克定律VTAA＝VTBB，有 VB＝VTATA B＝0.4×320000 m3＝0.6 m3 VC＝VB＝0.6 m3，B 至 C 为等容过程，V-T 图象如图 Z12-4 所示.
150 J.
【触类旁通】 1.一定质量的理想气体，状态从 A→B→C→D→A 的变化过 程可用如图所示的 p-V 图描述，图中 p1、p2、V1、V2 和 V3 为已 知量.
图 Z12-2
(1)气体状态从 A 到 B 是________(填“等容”“等压”或 “等温”)过程.
(2)状态从 B 到 C 的变化过程中，气体的温度________(填 “升高”“不变”或“降低”).
D.b 状态与 a 状态相比，b 状态分子平均距离较小，分子平 均动能相等
解析：理想气体由 a 状态至 b 状态过程中，是等温变化， 体积减小，压强增大，压缩气体对外界做负功，因为温度不变， 所以气体内能不变，故由ΔU＝Q＋W 可得，气体放出热量，A 正确；理想气体由 b 状态至 c 状态过程中，是等压变化，体积 增大，温度升高，气体对外做功，温度升高，内能增大，B 正 确；c 状态与 a 状态相比，体积相同即分子间的平均距离相同， c 状态下的温度高于 a 状态下的温度，所以 a 的平均动能小于 c 的，C 错误；b 状态与 a 状态相比，b 状态体积小，b 状态的分 子平均距离较小，但是温度相等，即分子的平均动能相等，故 D 正确.
甲
乙图 ZΒιβλιοθήκη 2-3(1)状态 A 的热力学温度. (2)说出 A 至 C 过程中气体的变化情形，并根据图象提供的 信息，计算图中 VA 的值. (3)在图乙坐标系中，作出由状态 A 经过状态 B 变为状态 C 的 V-T 图象，并在图线相应位置上标出字母 A、B、C.如果需要 计算才能确定坐标值，请写出计算过程.
高考物理一轮复习课时考点过关练气体热力学定律
高考物理一轮复习课时考点过关练气体热力学定律课时考点32 气体热力学定律A组：全国卷1．[2021・全国卷Ⅰ，33(2)]在水下气泡内空气的压强大于气泡表面外侧水的压强，两压2σ强差Δp与气泡半径r之间的关系为Δp＝，其中σ＝0.070 N/m。
现让水下10 m处一r半径为0.50 cm的气泡缓慢上升，已知大气压强p0＝1.0×10 Pa，水的密度ρ＝1.0×10 kg/m，重力加速度大小g＝10 m/s。
(��)求在水下10 m处气泡内外的压强差；(��)忽略水温随水深的变化，在气泡上升到十分接近水面时，求气泡的半径与其原来半径之比的近似值。
2．[2021・全国卷Ⅱ，33(2)]一氧气瓶的容积为0.08 m，开始时瓶中氧气的压强为20个大气压。
某实验室每天消耗1个大气压的氧气0.36 m。
当氧气瓶中的压强降低到2个大气压时，需重新充气。
若氧气的温度保持不变，求这瓶氧气重新充气前可供该实验室使用多少天。
3．[2021・全国卷Ⅲ，33(2)]一U形玻璃管竖直放置，左端开333253教育资料口，右端封闭，左端上部有一光滑的轻活塞。
初始时，管内汞柱及空气柱长度如图所示。
用力向下缓慢推活塞，直至管内两边汞柱高度相等时为止。
求此时右侧管内气体的压强和活塞向下移动的距离。
已知玻璃管的横截面积处处相同；在活塞向下移动的过程中，没有发生气体泄漏；大气压强p0＝75.0 cmHg。
环境温度不变。
4．[2021・新课标全国卷Ⅱ，3(2)]如图，一粗细均匀的U形管竖直放置，A侧上端封闭，B侧上端与大气相通，下端开口处开关K关闭；A侧空气柱的长度为l＝10.0 cm，B侧水银面比A侧的高h＝3.0 cm。
现将开关K打开，从U形管中放出部分水银，当两侧水银面的高度差为h1＝10.0 cm时将开关K关闭。
已知大气压强p0＝75.0 cmHg。
(��)求放出部分水银后A侧空气柱的长度；(��)此后再向B侧注入水银，使A、B两侧的水银面达到同一高度，求注入的水银在管内的长度。
高中物理气体分装问题
高中物理气体分装问题
在高中物理中，气体分装问题是一种常见的练习题，通常涉及到气体压强、温度和体积等方面的平衡关系。
下面是一些常见的气体分装问题的解题思路和步骤:
1. 问题描述：假设在一个容器中装有一定量的气体，当温度和压强发生变化时，该气体的体积会发生什么变化？
2. 问题解决：根据气体热力学第一定律，即能量守恒定律，可知当温度和压强变化时，气体体积的变化可以通过以下公式计算: V1 = V2 + atan(T2/T1)
其中，V1 和 V2 分别为温度 T1 和 T2 时气体的体积，a 为符号，表示 atan 函数的取值方式。
3. 问题描述：假设在一个容器中装有一定量的气体，当温度发生变化时，该气体的压强会发生什么变化？
4. 问题解决：根据气体热力学第二定律，即熵守恒定律，可知当温度发生变化时，气体压强的变化可以通过以下公式计算:
P1 = P2 + gamma * (T2 - T1)
其中，P1 和 P2 分别为温度 T1 和 T2 时气体的压强，gamma 为符号，表示热力学温度的指数。
5. 问题描述：假设在一个容器中装有一定量的气体，当该容器受到外力作用时，气体的体积会发生什么变化？
6. 问题解决：根据外力对气体做功等于气体内部热能转化的原理，可知当容器受到外力作用时，气体的体积的变化可以通过以下公
式计算:
V1 = V2 - atan(W/nRT)
其中，V1 和 V2 分别为外力 W 作用前和作用后的气体体积，W 为外力所做的功，n 为气体的摩尔数，R 为气体常数，T 为气体的温度。
以上是高中物理中常见的几种气体分装问题的解题思路和步骤，希望能对您有所帮助。
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第31讲气体、固体与液体考点一固体与液体的性质1．晶体和非晶体(1)结构特点：组成晶体的物质微粒有规则地、周期性地在空间排列。
(2)用晶体的微观结构特点解释晶体的特点(1)液晶分子既保持排列有序而显示各向异性，又可以自由移动位置，保持了液体的流动性。
(2)液晶分子的位置无序使它像液体，排列有序使它像晶体。
(3)液晶分子的排列从某个方向看比较整齐，而从另外一个方向看则是杂乱无章的。
(4)液晶的物理性质很容易在外界的影响下发生改变。
4．液体的表面张力现象 (1)形成原因表面层中分子间的距离比液体内部分子间的距离大，分子间的相互作用力表现为引力。
(2)作用液体的表面张力使液面具有收缩到表面积最小的趋势。
(3)方向表面张力跟液面相切，且跟这部分液面的分界线垂直。
(4)大小液体的温度越高，表面张力越小；液体中溶有杂质时，表面张力变小；液体的密度越大，表面张力越大。
5．饱和蒸汽、未饱和蒸汽和饱和蒸汽压 (1)饱和汽与未饱和汽①饱和汽：与液体处于动态平衡的蒸汽。
②未饱和汽：没有达到饱和状态的蒸汽。
(2)饱和汽压①定义：饱和汽所具有的压强。
②特点：饱和汽压随温度而变。
温度越高，饱和汽压越大，且饱和汽压与饱和汽的体积无关。
6．湿度(1)定义：空气的潮湿程度。
(2)描述湿度的物理量①绝对湿度：空气中所含水蒸气的压强。
②相对湿度：空气的绝对湿度与同一温度下水的饱和汽压相比。
③相对湿度公式：相对湿度＝水蒸气的实际压强同温度水的饱和汽压⎝⎛⎭⎫B ＝pp s ×100% [思维诊断](1)单晶体的所有物理性质都是各向异性的。
( )(2)晶体有天然规则的几何形状，是因为物质微粒是规则排列的。
( ) (3)液晶是液体和晶体的混合物。
( )(4)液体的表面张力其实质是液体表面分子间的引力。
( ) (5)蒸汽处于饱和状态时没有了液体分子与蒸汽分子间的交换。
( )(6)饱和汽压是指饱和汽的压强()(7)当人们感觉到潮湿时，空气的绝对湿度一定大()答案：(1)×(2)√(3)×(4)√(5)×(6)√(7)×[题组训练]1．[晶体和非晶体](2020·新课标全国Ⅰ·33)(多选)下列说法正确的是()A．将一块晶体敲碎后，得到的小颗粒是非晶体B．固体可以分为晶体和非晶体两类，有些晶体在不同方向上有不同的光学性质C．由同种元素构成的固体，可能会由于原子的排列方式不同而成为不同的晶体D．在合适的条件下，某些晶体可以转变为非晶体，某些非晶体也可以转变为晶体E．在熔化过程中，晶体要吸收热量，但温度保持不变，内能也保持不变解析：晶体有固定的熔点，并不会因为颗粒的大小而改变，即使敲碎为小颗粒，仍旧是晶体，选项A错误；固体分为晶体和非晶体两类，有些晶体在不同方向上光学性质不同，表现为晶体具有各向异性，选项B正确；同种元素构成的可能由于原子的排列方式不同而形成不同的晶体，如金刚石和石墨，选项C正确；晶体的分子排列结构如果遭到破坏就可能形成非晶体，反之亦然，选项D正确；熔化过程中，晶体要吸热，温度不变，但是内能增大，选项E错误。
答案：BCD2．[液体表面张力](多选)关于表面张力，下列说法正确的是()A．液体表面层的分子间的距离比较大B．液体表面层的分子间的距离比较小C．表面张力的产生，是由于表面层中分子间的引力大于斥力D．表面张力的方向是与液面相切，与分界线相平行E．叶面上的露珠呈球形，是表面张力使液体表面收缩的结果解析：液体的表面层像一个张紧的橡皮膜，这是因为表面层的分子间距比内部要大，使表面层分子间的引力大于斥力，而产生表面张力。
表面张力的方向与液面相切，与分界线垂直，且与分界线的长度成正比。
表面张力使液体表面收缩到最小，因此叶面上露珠呈球形。
选项A、C、E正确。
答案：ACE3．[饱和汽压和相对湿度](多选)关于饱和汽压和相对湿度，下列说法中正确的是() A．温度相同的不同饱和汽的饱和汽压都相同B．温度升高时，饱和汽压增大C．在相对湿度相同的情况下，夏天比冬天的绝对湿度大D．饱和汽压和相对湿度都与体积有关E．在一定温度下水蒸气达到饱和时，水蒸气的压强不变解析：在一定温度下，饱和汽压是一定的，饱和汽压随温度的升高而增大，饱和汽压与液体的种类有关，与体积无关。
空气中所含水蒸气的压强，称为空气的绝对湿度；相对湿度＝水蒸气的实际压强同温度下水的饱和汽压，夏天的饱和汽压大，在相对湿度相同时，夏天的绝对湿度大。
答案：BCE考点二气体压强的产生与计算1．产生原因：由于气体分子无规则的热运动，大量的分子频繁地碰撞器壁产生持续而稳定的压力。
2．常用单位及换算关系(1)国际单位：帕斯卡，符号，Pa,1 Pa＝1 N/m2。
(2)常用单位：标准大气压(atm)；厘米汞柱(cmHg)。
(3)换算关系：1 atm＝76 cmHg＝1.013×105Pa≈1.0×105 Pa。
3．决定因素(1)宏观上：决定于气体的温度和体积。
(2)微观上：决定于分子的平均动能和分子的密集程度。
4．系统处于平衡状态下的气体压强计算方法(1)液体封闭的气体压强：选与气体接触的液柱为研究对象进行受力分析，利用它的受力平衡和压强的传递原理，求出气体的压强。
例如如图中D面上方的液柱，由平衡条件可得p0S＋ρgSh＝p A S，则p A＝p0＋ρgh。
(2)固体(活塞或汽缸)封闭的气体压强：由于该固体(活塞或汽缸)必定受到被封闭气体的压力，所以可通过对该固体进行受力分析，由平衡条件建立方程确定气体压强与其他各力的关系。
(2020·河北廊坊联考)如图所示，一圆筒形汽缸静止于地面上，汽缸的质量为M ，活塞(连同手柄)的质量为m ，汽缸内部的横截面积为S ，大气压强为p 0，平衡时汽缸内的容积为V 。
现用手握住活塞手柄缓慢向上提。
设汽缸足够长，不计汽缸内气体的重力和活塞与汽缸壁间的摩擦，求开始汽缸和刚提离地面时封闭气体的压强。
解析： 开始时由于活塞处于静止，由平衡条件可得 p 0S ＋mg ＝p 1S ，则p 1＝p 0＋mgS当汽缸刚提离地面时汽缸处于静止，汽缸与地面间无作用力，因此由平衡条件可得p 2S ＋Mg ＝p 0S则p 2＝p 0－MgS 。
答案： p 0＋mg S p 0－MgS[题组训练]1．[液体封闭气体压强的求解]若已知大气压强为p0，在图中各装置均处于静止状态，图中液体密度均为ρ，求被封闭气体的压强。
解析：在甲图中，以高为h的液柱为研究对象，由二力平衡知p甲S＝－ρghS＋p0S所以p甲＝p0－ρgh在图乙中，以B液面为研究对象，由平衡方程F上＝F下有：p A S＋ρghS＝p0Sp乙＝p A＝p0－ρgh在图丙中，仍以B液面为研究对象，有p A′＋ρgh sin 60°＝p B′＝p0所以p丙＝p A′＝p0－32ρgh在图丁中，以液面A为研究对象，由二力平衡得p丁S＝(p0＋ρgh1)S所以p丁＝p0＋ρgh1答案：甲：p0－ρgh乙：p0－ρgh丙：p0－32ρgh丁：p0＋ρgh12．[活塞封闭气体压强的计算]如图中两个汽缸质量均为M，内部横截面积均为S，两个活塞的质量均为m，左边的汽缸静止在水平面上，右边的活塞和汽缸竖直悬挂在天花板下。
两个汽缸内分别封闭有一定质量的空气A、B，大气压为p0，求封闭气体A、B的压强各多大？解析： 题图甲中选m 为研究对象。
p A S ＝p 0S ＋mg 得p A ＝p 0＋mgS题图乙中选M 为研究对象得p B ＝p 0－MgS 。
答案： p 0＋mg S p 0－MgS3．[关联气体压强的计算]竖直平面内有如图所示的均匀玻璃管，内用两段水银柱封闭两段空气柱a ，b ，各段水银柱高度如图所示，大气压为p 0，求空气柱a 、b 的压强各多大。
答案： p 0＋ρg (h 2－h 1－h 3) p 0＋ρg (h 2－h 1)方法技巧 封闭气体压强的求解方法,封闭气体的压强，不仅与气体的状态变化有关，还与相关的水银柱、活塞、汽缸等物体的受力情况和运动状态有关。
解决这类问题的关键是要明确研究对象，然后分析研究对象的受力情况，再根据运动情况，列研究对象的力学方程，然后解方程，就可求得封闭气体的压强。
考点三 气体状态变化的图象问题一定质量的气体不同图象的比较1．[P-V图象](多选)如图所示，一定质量的理想气体，沿状态A、B、C变化，下列说法中正确的是()A．沿A→B→C变化，气体温度不变B．A、B、C三状态中，B状态气体温度最高C．A、B、C三状态中，B状态气体温度最低D．从A→B，气体压强减小，温度升高E．从B→C，气体密度减小，温度降低解析： 由理想气体状态方程pVT ＝常数可知，B 状态的pV 乘积最大，则B 状态的温度最高，A 到B 的过程是升温过程，B 到C 的过程是降温过程，体积增大，密度减小，选项B 、D 、E 正确，选项A 错误。
答案： BDE 2.[v -T 图象](多选)一定质量的理想气体从状态a 开始，经历三个过程ab 、bc 、ca 回到原状态，其V T 图象如图所示，P a 、P b 、P c 分别表示状态a 、b 、c 的压强，下列判断正确的是( )A ．过程ab 中气体一定吸热B ．P c ＝P b >P aC ．过程bc 中分子势能不断增大D ．过程bc 中每一个分子的速率都减小E ．过程ca 中气体吸收的热量等于对外界做的功解析： 由题图知，该理想气体从a 到b 为等容变化，外界对气体做功为零，温度升高，内能增大，根据ΔU ＝Q ＋W ，可知气体一定吸热，选项A 正确；从b 到c 为等压变化，故P c ＝P b ，而从a 到b 为等容变化，根据查理定律p ＝CT ，可知温度升高，压强变大，故P b >P a ，选项B 正确；理想气体没有分子势能，选项C 错误；从b 到c ，温度降低，分子的平均动能降低，平均速率减小，但不是每一个分子的速率都减小，选项D 错误；从c 到a ，气体发生等温变化，内能不变，气体对外界做功，吸收热量，根据ΔU ＝Q ＋W ，气体吸收的热量等于对外界做的功，选项E 正确。
答案： ABE3．[p -T 图与V -T 图的转换]一定质量的理想气体经历了温度缓慢升高的变化，如图所示，p T 和V T 图各记录了其部分变化过程，试求：(1)温度600 K时气体的压强；(2)在p T图象上将温度从400 K升高到600 K的变化过程补充完整。
答案：(1)1.25×105 Pa(2)如图所示方法技巧气体状态变化的图象的应用技巧(1)明确点、线的物理意义：求解气体状态变化的图象问题，应当明确图象上的点表示一定质量的理想气体的一个平衡状态，它对应着三个状态参量；图象上的某一条直线段或曲线段表示一定质量的理想气体状态变化的一个过程。